Bobina in acciaio Galvalume: guida alla durata e alle prestazioni

La bobina in acciaio Galvalume, sviluppata da Bethlehem Steel nel 1972, combina la resistenza alla corrosione dell'alluminio con la protezione sacrificale dello zinco, garantendo una durata da due a quattro volte più lunga rispetto al tradizionale acciaio zincato. La sua durabilità lo rende efficace per coperture, rivestimenti e varie applicazioni edili.

Questo materiale versatile è fondamentale nei settori dell'edilizia, della produzione, dei progetti architettonici, delle parti automobilistiche, delle attrezzature agricole e dei sistemi HVAC, poiché offre una protezione avanzata contro gli agenti atmosferici e la corrosione. 

Composizione e proprietà della bobina di acciaio al galvalume

Il substrato in acciaio è rivestito con una lega protettiva composta principalmente da 55% alluminio, 43.4% zinco e 1.6% silicio. Questa lega di rivestimento è fondamentale per fornire alle bobine di acciaio Galvalume le loro proprietà resistenti alla corrosione.

Tabella composizione rivestimento:

Anche la microstruttura del rivestimento gioca un ruolo essenziale nelle prestazioni della bobina in acciaio Galvalume, soprattutto quando si tratta di protezione. L'alluminio fornisce una barriera contro la corrosione, mentre lo zinco agisce attivamente per proteggere l'acciaio nei punti in cui è esposto, ad esempio sui bordi tagliati. Il silicio migliora la durata del rivestimento, consentendo al prodotto di resistere ad ambienti difficili.

Le proprietà conferite da questa lega sono elevate resistenza alla corrosione, che supera l'acciaio zincato in base allo spessore. Inoltre, offre un'eccellente riflettività del calore e può resistere alle alte temperature senza scolorimento. 

Microstruttura del rivestimento (principio di resistenza alla corrosione)

Il rivestimento al 55% di Al-Zn sull'acciaio Galvalume ha una microstruttura comprendente due fasi principali: una fase dendritica ricca di alluminio e una regione interdendritica ricca di zinco. Durante la solidificazione si forma prima la fase dendritica, seguita dalle aree interdendritiche man mano che aumenta la concentrazione di zinco. L'origine specifica di queste fasi si riferisce al diagramma di fase alluminio-zinco. 

Inoltre, la microstruttura contiene piccoli aghi di silicio e uno strato intermetallico all'interfaccia con l'acciaio. La microstruttura unica, caratterizzata da una rete di regioni ricche di zinco, è fondamentale per la resistenza alla corrosione del rivestimento, che è migliorata da un labirinto di queste regioni creato durante il raffreddamento dopo il processo di immersione a caldo.

Fonte: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_4.pdf

Aspettativa di vita di Galvalume

Le bobine in acciaio Galvalume sono resistenti alla corrosione e alla ruggine, il che significa che possono durare per diversi decenni anche in ambienti difficili. Secondo la ricerca, il galvalume ha dimostrato le sue eccezionali prestazioni in Nord America, che è soggetto a condizioni estreme come l'inverno e le piogge acide.

I test di esposizione all'aperto su installazioni edilizie reali dimostrano che le lamiere e le bobine di acciaio Galvalume sono più resilienti e hanno una migliore resistenza alla corrosione rispetto alle lamiere zincate con lo stesso spessore di rivestimento nelle stesse condizioni difficili. L'aspettativa di vita utile dell'acciaio può raggiungere una media di 35 anni senza manutenzione regolare.

Fonte: https://sadofascoprod.blob.core.windows.net/media/clhmvpyk/amd-0621-galvalume-brochure-update-en.pdf

Il test ha anche rivelato che la vita utile di Galvalume potrebbe raggiungere dai 40 ai 60 anni sia in ambienti rurali che industriali. Lo studio consiste in test atmosferici in cui i ricercatori hanno utilizzato campioni di coupon piatti nell'arco di 17 anni in Canada e di oltre 36 anni negli Stati Uniti.

Tuttavia, la durata effettiva può variare in modo significativo in base a diversi fattori:

Condizioni ambientali:
– L’esposizione a condizioni atmosferiche avverse, come elevata umidità, nebbia salina nelle zone costiere, inquinanti industriali e temperature estreme, può influire sulla longevità dell’acciaio Galvalume.

Spessore del rivestimento:
– Lo spessore del rivestimento Al-Zn influenza direttamente la durata della bobina di acciaio. Un rivestimento più spesso porta in genere a una durata di vita più lunga.

Qualità dell'installazione:
– Una corretta installazione e manutenzione sono fondamentali per massimizzare la durata delle strutture in acciaio Galvalume. Un'installazione errata può portare a guasti prematuri.

Processo di fabbricazione

Preparazione della superficie:

Prima dell'applicazione del rivestimento, la superficie della bobina in acciaio deve essere pulita accuratamente per rimuovere eventuali tracce di olio, sporco o incrostazioni. Questa operazione viene generalmente eseguita utilizzando un bagno acido (decapaggio) seguito da un risciacquo e quindi da un trattamento chimico per migliorare l'adesione del rivestimento.

Rivestimento in galvalume:

La bobina di acciaio pulita viene quindi fatta passare attraverso un bagno di Galvalume fuso. Questo processo è noto come zincatura a caldo. Il nastro di acciaio passa attraverso il bagno fuso ed esce dall'altro lato, dove il rivestimento in eccesso viene rimosso mediante lame d'aria o pulizia meccanica.

Raffreddamento e solidificazione:

Dopo aver rimosso il rivestimento in eccesso, il nastro di acciaio rivestito viene raffreddato, consentendo al rivestimento Galvalume di solidificarsi e legarsi alla superficie dell'acciaio.

Trattamento di superficie:

L'acciaio rivestito può essere sottoposto a trattamenti superficiali aggiuntivi, come oliatura o passivazione, per aumentare la resistenza alla corrosione o migliorare l'adesione della vernice. Questi trattamenti possono anche aiutare a prevenire eventuali macchie o impronte digitali durante la manipolazione e il trasporto.

Rinculo:

Una volta completata l'ispezione e gli eventuali trattamenti aggiuntivi, la bobina di acciaio Galvalume viene riavvolta. Ciò comporta l'avvolgimento del nastro di acciaio su una grande bobina o mandrino per creare una bobina della dimensione e del peso desiderati per la spedizione e l'ulteriore lavorazione.

Standard e specifiche

A. Panoramica degli standard internazionali per le bobine in acciaio al galvalume

La bobina in acciaio galvalume è soggetta a vari standard internazionali che specificano le proprietà e i requisiti di qualità per i prodotti in acciaio rivestito. ASTM A792 è uno standard importante stabilito dall'American Society for Testing and Materials, che delinea le specifiche per le lamiere di acciaio rivestite in lega di Al-Zn al 55%. La norma EN 10346, stabilita dal Comitato Europeo di Normazione, descrive dettagliatamente anche i requisiti per i prodotti piani in acciaio rivestiti a caldo in continuo.

B. Specifiche del peso e dello spessore del rivestimento

Il peso del rivestimento della bobina in acciaio Galvalume è definito con precisione negli standard per garantire durata e resistenza alla corrosione. Ad esempio:

Processi di test e certificazione

Per verificare che la bobina in acciaio Galvalume soddisfi gli standard richiesti, viene sottoposta a test rigorosi, che includono:

• Test di aderenza: Per valutare la presa del rivestimento sul substrato di acciaio.
• Prove di resistenza alla corrosione: Come i test in nebbia salina per misurare la resistenza del materiale all'ossidazione.
• Prove di trazione: Per determinare la resistenza meccanica dell'acciaio.

Applicazioni della bobina in acciaio galvalume

Edilizia e costruzione:

   – Materiali di copertura: l’acciaio al galvalume viene spesso utilizzato per coperture residenziali, commerciali e industriali grazie alla sua durabilità e resistenza alla corrosione.

   – Rivestimento murale: come strato protettivo esterno sugli edifici, fornisce una combinazione di resistenza ed estetica.

   – Sezioni strutturali: viene utilizzato per incorniciare e supportare le strutture grazie alla sua forza e resistenza al degrado ambientale.

   – Grondaie e pluviali: La sua resistenza alla corrosione lo rende adatto ai sistemi di raccolta dell’acqua piovana.

Attrezzatura agricola:

   – Silos e silos per il grano: il rivestimento protettivo dell’acciaio Galvalume è utile per lo stoccaggio del grano e di altri prodotti agricoli, poiché resiste alla corrosione degli elementi naturali.

   – Fienili e ricoveri per animali: queste strutture beneficiano dell’uso di materiali durevoli e durevoli come l’acciaio Galvalume.

Confronto con l'acciaio zincato

A. Caratteristiche dei materiali

La bobina in acciaio galvalume e l'acciaio zincato sono entrambi prodotti in acciaio rivestito noti per la loro durata e protezione contro la corrosione. Il galvalume è rivestito con una lega di zinco, alluminio e silicio, mentre l'acciaio zincato è rivestito esclusivamente di zinco. L'alluminio in Galvalume offre una migliore levigatezza della superficie e riflessione del calore, portando a una maggiore resilienza alla temperatura rispetto all'acciaio zincato.

B. Differenze nella protezione dalla corrosione

Lo strato protettivo sulle bobine Galvalume è costituito da:

• 55% alluminio: fornisce protezione barriera contro la corrosione.
• 43.4% Zinco: offre protezione galvanica all'acciaio.
• 1.6% di silicio: migliora l'adesione e la durata del rivestimento.

In confronto, il rivestimento di solo zinco dell'acciaio zincato fornisce principalmente una protezione galvanica che è efficace ma può erodersi nel tempo, causando potenziale ruggine.

C. Contrasto delle applicazioni

Galvalume è ottimale per applicazioni su coperture, rivestimenti e finiture, dove la protezione duratura è fondamentale, soprattutto in ambienti difficili. Al contrario, l’acciaio zincato è comunemente utilizzato in applicazioni interne o in ambienti con pochi elementi corrosivi, come le strutture edili.

D. Considerazioni economiche e di efficienza

Sebbene il costo iniziale del Galvalume possa essere superiore a quello dell'acciaio zincato, la sua longevità e durata possono portare a una riduzione dei costi di manutenzione e sostituzione nel tempo. Le proprietà riflettenti del Galvalume possono anche portare a risparmi sui costi energetici.

E. Vantaggi estetici e di design

L'acciaio Galvalume ha un aspetto distinto, liscio e scintillante che è spesso visto come più estetico rispetto alla finitura opaca dell'acciaio zincato. Questo può essere un fattore di progettazione importante quando l'acciaio a vista fa parte della considerazione architettonica.

Specifiche del prodotto e spessore

Lo spessore della bobina varia a seconda dell'applicazione e delle esigenze del cliente. La gamma di spessori comuni è elencata di seguito:

• Da 0.15 mm a 1.5 mm per applicazioni standard
• Da 1.6 mm a 2.0 mm per usi strutturali

Le bobine di acciaio galvalume sono disponibili in diversi gradi, adatti a diversi ambienti e scopi, descritti come segue:

• Grado commerciale (CS tipi A, B o C): adatto per formatura moderata.
• Acciaio per formatura (tipo FS): progettato per applicazioni di formatura più severe.
• Gradi strutturali (33/37/40/50/80): utilizzati in applicazioni portanti.

I pesi del rivestimento sono un altro aspetto cruciale, comunemente espressi come da AZ50 a AZ150 (che significa rispettivamente da 0.50 a 1.50 once di rivestimento per piede quadrato). Ciò denota la durabilità e la durata del materiale.

Dimensioni della bobina:

• Larghezza: varia da 600 mm (23.6 pollici) fino a 1500 mm (59.1 pollici)
• Diametro interno: standard a 508 mm (20 pollici) o 610 mm (24 pollici)
• Diametro esterno: generalmente fino a 2000 mm (78.7 pollici)

Altri nominativi

La bobina in acciaio galvalume è conosciuta con molti altri nomi, a seconda del produttore o della regione. Alcuni dei nomi alternativi:

Aluzinc: Questo è un nome comune utilizzato per le bobine di acciaio Galvalume in Europa e in alcune parti dell'Asia. Il nome deriva dalla combinazione di alluminio e zinco nel rivestimento.

Zincalume: Zincalume è un marchio registrato di BlueScope Steel, un'azienda australiana. È essenzialmente lo stesso prodotto di Galvalume, con una composizione di rivestimento composta da 55% di alluminio, 43.5% di zinco e 1.5% di silicio.

Acciaio rivestito Al-Zn: Questo è un nome generico per le bobine di acciaio rivestite con una lega di alluminio-zinco, che include Galvalume.

Acciaio rivestito in lega di alluminio-zinco: Questo è un altro nome generico per le bobine di acciaio rivestite con una lega di alluminio-zinco, incluso Galvalume.

Galval:  Galval è un altro nome utilizzato per la bobina di acciaio Galvalume, in particolare in alcune parti d'Europa.

Galvalume Plus: Galvalume Plus è una variante della bobina in acciaio Galvalume che ha un rivestimento acrilico trasparente aggiuntivo applicato sul rivestimento Galvalume per una maggiore protezione e un'estetica migliorata.

Conclusione

La bobina in acciaio galvalume offre vantaggi distintivi che sono determinanti per il suo utilizzo diffuso nei settori dell'edilizia e della produzione. Il suo rivestimento in lega, costituito prevalentemente da alluminio, zinco e silicio, offre un'eccezionale resistenza alla corrosione, rendendolo una scelta superiore per applicazioni su coperture e rivestimenti. Inoltre, l’efficienza energetica che conferisce agli edifici, grazie alle sue proprietà riflettenti, può essere fondamentale nella riduzione dei costi energetici complessivi.